自動售貨機的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計論

1、精品文檔PLC應(yīng)用與設(shè)計作業(yè)設(shè)計論文 題目：自動售貨機的PLC控制設(shè)計學(xué) 院： 專 業(yè)： 班 級： 學(xué) 號： 學(xué) 生 姓 名： 指 導(dǎo) 教 師： 2021年1月11日歡迎下載精品文檔摘 要 本論文基于西門子S7-300 系列PLC進行自動售貨機控制系統(tǒng)的設(shè)計，闡述了自動售貨機系統(tǒng)設(shè)計的根本原理及工作流程，然后以一次交易過程為例進行編程。在PLC梯形圖的編寫時，文中采用的是西門子PLC梯形圖專用編譯軟件STEP7來進行編寫。利用PLC控制的自動售貨機提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證自動售貨機能夠長期穩(wěn)定運行。關(guān)鍵詞：PLC；STEP7；自動售貨機；控制系統(tǒng)歡迎下載精品文檔目錄摘 要- 1 -第

2、1章 引言- 2 -1.1 自動售貨機的開展 - 2 -1.2  自動售貨機控制系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容 - 3 -1.2.1 任務(wù)描述- 3 -1.2.2 任務(wù)要求- 3 -第2章  PLC控制方案設(shè)計- 4 -2.1 總體方案設(shè)計- 4 -2.2 自動售貨機的硬件設(shè)計- 4 -2.2.1 PLC的工作原理- 4 -2.2.2 自動售貨機的I/O口分配- 5 -2.3 自動售貨機的軟件設(shè)計- 6 -2.3.1 投幣狀態(tài)- 6 -2.3.2 價格比擬- 7 -2.3.3 選擇商品- 8 -2.3.4 退幣過程- 10 -第3章  總結(jié)- 1

3、1 -參考文獻- 12 -第1章 引言1.1 自動售貨機的開展 自動售貨機是一種全新的商業(yè)零售形式，20世紀(jì)70年代自日本和歐美開展起來。它的出現(xiàn)是勞動密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。消費模式和銷售環(huán)境的變化，要求新的流通渠道，相對于超市、百貨購物中心等流通渠道而言，場地的局限性以及購物的便利性等這些因素的制約，無人自動售貨機作為一種必須的機器便應(yīng)運而生了。 自動售貨機的售貨領(lǐng)域非常廣泛，是興旺國家商品零售的一種主要方式。近幾年，自動售貨機逐漸被越來越多的消費者所接受。采用可編程控制器實現(xiàn)自動售貨機的系統(tǒng)設(shè)計，不僅編程方便，而且增強了系統(tǒng)的抗干擾能力。

4、1.2  自動售貨機控制系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容 1.2.1 任務(wù)描述一臺用于銷售汽水和咖啡的自動售貨機，具有硬幣識別、幣值累加、自動售貨、自動找錢等功能，次收獲機可接收的硬幣為0.1元、0.5元和1元，汽水的售價為1.2元，咖啡的售價為1.5元，其示意圖如圖1.1所示。圖1.1 自動售貨機示意圖1.2.2 任務(wù)要求1. 當(dāng)投入的硬幣總值超過1.2元時，汽水指示燈亮；當(dāng)投入的硬幣總值超過1.5元時，汽水和咖啡的指示燈都亮。2. 當(dāng)汽水指示燈亮?xí)r，按下汽水按鈕，那么汽水從售貨口自動售出，汽水指示燈閃爍閃爍頻率為1s，ON；1s，OFF,8s后自動停止。3. 當(dāng)咖啡指示燈亮?xí)r，按下咖

5、啡按鈕，那么咖啡從售貨口自動售出，咖啡指示燈閃爍閃爍頻率為1s，ON；1s，OFF,8s后自動停止。4. 當(dāng)按下汽水按鈕或咖啡按鈕后，如果投入的硬幣總值超過所需錢數(shù)時，找錢指示燈亮，售貨機自動退出多余的錢，8s后自動停止。5. 如果售貨口發(fā)生故障，或顧客投入硬幣后又不想買了，可按下復(fù)位按鈕，那么售貨機可如數(shù)退出顧客已投入硬幣。6. 具有銷售數(shù)量和銷售金額的累加功能。第2章  PLC控制方案設(shè)計2.1 總體方案設(shè)計圖2.1 自動售貨機的順序功能圖自動售貨機的根本功能就是對投入的錢幣數(shù)進行計算，然后根據(jù)運算結(jié)果做出相應(yīng)的判斷，看看哪種商品可以進行購置，哪種商品不能購置，本次課程設(shè)計的要求

6、是可識別三種錢幣，分別是1角、5角、10角，采用三個按鈕進行模擬，自動售貨機共出售兩種貨物，其價格分別定為1.2元、1.5元，當(dāng)投幣數(shù)大于等于貨物價格時且售貨機里有這種貨物時，指示燈亮，表示可以進行購置，兩種貨物分別用兩個小燈代替進行模擬。當(dāng)按下找零按鈕后，數(shù)碼管顯示進行清零退幣，且退幣指示燈閃爍。由于售貨機的全部功能是在下位機上模擬的，而監(jiān)控是用上位機組態(tài)王進行實時監(jiān)控。所以售貨機的局部硬件是由計算機軟件來模擬替代的，這些并不會影響實際程序的操作，完全能模擬現(xiàn)實售貨機的運行。2.2 自動售貨機的硬件設(shè)計2.2.1 PLC的工作原理在PLC的存儲器中，有一片區(qū)域是用來存放輸入信號和輸出信號的狀

7、態(tài)的，他們分別稱為輸入過程映像存放器和輸出映像存放器。在讀取輸入時，PLC把所有的輸入電路的1/0狀態(tài)讀入輸入過程映像存放器中。電路閉合輸入狀態(tài)為1，輸入斷開輸入狀態(tài)為0。PLC的用戶程序由假設(shè)干條指令組成，PLC的指令再存儲器中是按順序存儲的。執(zhí)行用戶程序時，在沒有跳轉(zhuǎn)指令的情況下，CPU按照從上到下，從左到右的執(zhí)行原那么從第一條指令開始，按順序逐條執(zhí)行。在整個執(zhí)行階段，各個輸入點的狀態(tài)是固定不變的，程序執(zhí)行完成之后再用輸入過程映像存放器的值更新輸出點，使系統(tǒng)的運行更穩(wěn)定。在處理通信請求時，CPU處理從通信接口和智能模塊接收到的信息，并在適當(dāng)?shù)臅r候?qū)⑿畔魉徒o通信請求方。PLC具有自診斷功能

8、，自診斷包括定期的檢查CPU模塊的操作和擴展模塊的狀態(tài)是否正常，將監(jiān)控定時器復(fù)位以及一些別的內(nèi)部工作。輸出過程的狀態(tài)都存入到輸出過程映像存放器中，CPU在執(zhí)行完用戶程序后，將輸出過程映像存放器的0 /1狀態(tài)傳送到輸出模塊并鎖存起來。當(dāng)PLC的操作模式由RUN模式變成STOP模式時，數(shù)字量輸出被置為系統(tǒng)塊中的輸出表定義的狀態(tài)，或保持原有的狀態(tài)，默認的設(shè)置時將所有的數(shù)字量的輸出都清零。當(dāng)PLC程序中有中斷程序時，當(dāng)有中斷事件發(fā)生了時，CPU停止正常的掃描工作方式，馬上跳入中斷立即執(zhí)行中斷程序，執(zhí)行完中斷程序后CPU又返回到正常的掃描工作中。PLC通過中斷可以大大的提高CPU對某些事件的響應(yīng)速度。2

9、.2.2 自動售貨機的I/O口分配根據(jù)控制要求，系統(tǒng)的輸入量有：啟動、投幣一元、投幣五元、投幣十元、購置汽水、購置咖啡、退幣。系統(tǒng)的輸出量有：汽水指示燈、咖啡指示燈。配置表如表2-1所示：輸 入I0.0啟動輸 出Q1.0汽水指示燈I0.1投幣一角Q1.1咖啡指示燈I0.2投幣五角I0.3投幣十角I0.4購置汽水I0.5購置咖啡I0.6退幣表2-1系統(tǒng)I/O資源配置表2.3 自動售貨機的軟件設(shè)計2.3.1 投幣狀態(tài)2.3.2 價格比擬2.3.3 選擇商品2.3.4 退幣過程第3章  總結(jié)通過關(guān)于用PLC控制自動售貨機的課程設(shè)計，可謂感受頗多！其中的酸甜艱辛與成功的喜悅并不能用言語去表達

10、。在本次設(shè)計中我學(xué)會關(guān)于PLC的一點點皮毛，自己可以明顯的感覺到認知的改變。通過大家的課程設(shè)計題目上，可以發(fā)現(xiàn)PLC確實離我們的生活很近。總體來說,這次課設(shè)我受益匪淺.在摸索該如何設(shè)計程序使之實現(xiàn)所需功能的過程中,特別有趣,培養(yǎng)了我的設(shè)計思維,增加了實際操作能力.在讓我體會到了設(shè)計的艱辛的同時,更讓我體會到成功的喜悅和快樂。這次PLC作業(yè)設(shè)計,雖然短暫但是讓我得到多方面的提高。參考文獻1 柳春生·西門子PLC應(yīng)用與設(shè)計教程·機械工業(yè)出版社，20212 羅宇航·流行PLC實用程序及編程 ·西安電子科技大學(xué)出版社， 2006年3 王永華·現(xiàn)代電氣控制及PLC 應(yīng)用技術(shù)·北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20004 周美蘭，周封，忘岳宇·PLC電氣控制與組態(tài)設(shè)計·北京：科學(xué)出版社，20035 吳建強，姜三勇·可編程控制器原理及